RU2534822C2 - Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers - Google Patents

Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers Download PDF

Info

Publication number
RU2534822C2
RU2534822C2 RU2012155743/10A RU2012155743A RU2534822C2 RU 2534822 C2 RU2534822 C2 RU 2534822C2 RU 2012155743/10 A RU2012155743/10 A RU 2012155743/10A RU 2012155743 A RU2012155743 A RU 2012155743A RU 2534822 C2 RU2534822 C2 RU 2534822C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flies
genes
larvae
properties
medium
Prior art date
Application number
RU2012155743/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012155743A (en
Inventor
Борис Александрович Кузин
Григорий Николаевич Ениколопов
Михаил Станиславович Слезингер
Ольга Борисовна Симонова
Роман Олегович Черезов
Ольга Георгиевна Зацепина
Юлия Евгеньевна Воронцова
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)"
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)", Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)"
Priority to RU2012155743/10A priority Critical patent/RU2534822C2/en
Publication of RU2012155743A publication Critical patent/RU2012155743A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534822C2 publication Critical patent/RU2534822C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radiobiology and experimental medicine. A method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances consist in the following: a substance to be analysed is introduced into a nutritional medium of larvae and flies of Drosophila melanogaster, combining in their genome hypomorphic mutations of ss- and CG5017-genes. The larvae and flies are irradiated with ionising rays with a dose of 1-10 roentgen. Viability, structures of extremities and a level of transcription of CG 1681, CYP6G1 and ss-genes are estimated. The obtained characteristics of the flies, grown on a medium, containing the analysed substance, and the flies, grown on a medium, which does not contain the analysed substance, irradiated and non-irradiated are compared, and pharmacological properties of the substance are determined by the results of comparison of viability, quantity of tarsal segments of extremity and the level of transcription of CG 1681, CYP6G1 and ss-genes in the flies of all formed groups.
EFFECT: method makes it possible to realise effective fast targeted selection and determine the properties of substances with toxicoperotective, radioprotective, toxicosensibilising and radiosensibilising properties.
7 dwg, 2 tbl, 2 ex

Description

Воздействие различных видов ионизирующего излучения на человека в повседневной жизни достаточно велико. Такие риски возникают в повседневной жизни многих людей. В частности, для носителей гипоморфных мутаций гомологичных генов у человека опасными могут быть посещения рентгеновского кабинета, долговременные полеты на самолетах, работа на атомных реакторах, длительное нахождение в условиях повышенной концентрации радона (в подвальных помещениях) и т.д. Помимо этого, с увеличением возраста человека вследствие влияния соматического мутагенеза расширяется число людей, для которых уровень опасности ионизирующего облучения повышен.The impact of various types of ionizing radiation on a person in everyday life is quite large. Such risks arise in the daily lives of many people. In particular, for carriers of hypomorphic mutations of homologous genes in humans, visits to the X-ray room, long-term flights on airplanes, work on nuclear reactors, prolonged exposure to high concentrations of radon (in basements), etc. can be dangerous. In addition, with the increase in human age due to the influence of somatic mutagenesis, the number of people for whom the level of danger of ionizing radiation is increased.

Настоящее изобретение относится к исследованиям в области биологии и экспериментальной медицины и может использоваться в медико-биологических исследованиях, в частности токсикологических, радиологических, фармакологических, биофизических исследованиях и для лабораторно-экспериментальной оценки и направленного поиска веществ - радио- и токсикопротекторов, обладающих свойствами радио-, токсикопротекции и радио-, токсикосенсибилизации и способствующих адаптивному ответу организма на токсические действия различных видов радиации или экзогенных токсинов. Традиционно для выявления, оценки и направленного поиска фармакологических, токсикологических, фармацевтических свойств веществ - радио- и токсикопротекторов по их способности вызывать метаболический ответ на токсическое воздействие различных видов, в том числе на воздействие ионизирующей радиации, используют различные модельные объекты лабораторных животных - мышей, крыс, кроликов, собак и их клетки, выведенные в культуру. Эволюционно эти объекты близки к человеку, но недостаточно широкий спектр имеющихся генетических методов и высокая стоимость проведения исследований ограничивает возможность их использования.The present invention relates to research in the field of biology and experimental medicine and can be used in biomedical research, in particular toxicological, radiological, pharmacological, biophysical studies and for laboratory and experimental assessment and targeted search of substances - radio and toxic protectors with the properties of radio , toxicoprotection and radio-, toxicosensitization and contributing to the adaptive response of the body to the toxic effects of various types of radiation sludge exogenous toxins. Traditionally, for the identification, evaluation and directed search for the pharmacological, toxicological, pharmaceutical properties of substances - radio and toxic protectors by their ability to induce a metabolic response to the toxic effects of various species, including the effects of ionizing radiation, various model objects of laboratory animals - mice, rats - are used , rabbits, dogs and their cells bred in culture. These objects are evolutionarily close to humans, but the wide range of available genetic methods and the high cost of research limits the possibility of their use.

Наиболее близким к заявляемому способу является техническое решение по патенту KR 20120020820 (A) - SCREENING METHOD OF A TOXIC MATERIAL POLLUTING INTERIOR ATMOSPHERE USING DROSOPHILA MELANOGASTER [1], в котором предложен способ исследования с использованием мутантных линий дрозофилы для определения вредных веществ в воздухе внутренних помещений зданий. В основе предлагаемого патента лежит использование микрочипов, для выявления генов активированных воздействием вдыхаемых мухами газообразных токсинов. Для этого предлагается использовать линии дрозофилы, мутантные по генам, белковые продукты которых задействованы в непосредственный процесс метаболического ответа на действие различного рода токсинов. В списке предлагаемых к использованию мутаций предлагаются гены, кодирующие: белки теплового шока, глютатион-S-трансферазы, цитохром Р450, супероксиддисмутазы, каталазы и ряд других белков, работающих на разных фазах нейтрализации действия различных токсинов. Предлагаемый в [1] метод с высокой чувствительностью позволяет регистрировать присутствие вредных веществ в воздухе внутренних помещений зданий. Однако этот метод не предполагает поиск веществ, способных модифицировать экспрессию генов, регулирующих метаболический ответ на действие вредных веществ в процессе развития in vivo и способных понижать или повышать риск возникновения нарушений процессов развития.Closest to the claimed method is a technical solution according to the patent KR 20120020820 (A) - SCREENING METHOD OF A TOXIC MATERIAL POLLUTING INTERIOR ATMOSPHERE USING DROSOPHILA MELANOGASTER [1], which proposes a research method using mutant Drosophila lines for determination of harmful substances in indoor air buildings. The basis of the proposed patent is the use of microchips to identify genes activated by exposure to gaseous toxins inhaled by flies. To do this, it is proposed to use Drosophila lines mutant in genes whose protein products are involved in the direct process of metabolic response to the action of various kinds of toxins. The list of mutations proposed for use includes genes encoding: heat shock proteins, glutathione-S-transferase, cytochrome P450, superoxide dismutase, catalase and a number of other proteins that work at different phases of neutralizing the effects of various toxins. The method with high sensitivity proposed in [1] makes it possible to detect the presence of harmful substances in the air of the interior of buildings. However, this method does not involve the search for substances capable of modifying the expression of genes that regulate the metabolic response to the action of harmful substances during in vivo development and which can reduce or increase the risk of developmental disorders.

В основу настоящего изобретения положена техническая задача создания эффективного, направленного, достоверного и высокочувствительного способа исследования и оценки фармакологических и токсикологических свойств веществ с предполагаемыми токсикопротекторными, радиопротекторными, токсикосенсибилизирующими и радиосенсибилизирующими свойствами, способных понижать или повышать токсичность действия ионизирующего излучения, для отбора таких веществ и дальнейшего использования при создании фармацевтических средств, способных влиять на токсическое действие радиации и других экзогенных и эндогенных факторов.The present invention is based on the technical task of creating an effective, directed, reliable and highly sensitive method for studying and evaluating the pharmacological and toxicological properties of substances with putative toxicoprotective, radioprotective, toxicosensitizing and radiosensitizing properties that can reduce or increase the toxicity of ionizing radiation, for the selection of such substances and further use in creating pharmaceuticals that can influence on the toxic effects of radiation and other exogenous and endogenous factors.

Общепринятые требования к оценке действия радиационного облучения на организмы предполагают использование изогенных линий лабораторных животных, не имеющих в своем геноме мутации по генам, вовлеченным в метаболическую регуляцию ответа на действие радиации. К ним в первую очередь следует отнести гены, экспрессия которых направлена на нормализацию уровня супероксидных соединений, повышение которого является одним из следствий ионизирующего облучения. Важным элементом ответа клеток млекопитающих на повышение уровня супероксидных соединений является активизация экспрессии AHR-гена. Его белковым продуктом является арилгидрокарбоновый рецептор (AHR), рецептор для многих токсинов как экзогенного, так и эндогенного происхождения. Одним из эндогенных лигандов AHR является токсичное производное триптофана - формил-индол-карбазол (FICZ). Уровень концентрации FICZ в клетках существенно повышается в ответ на ионизирующее излучение. Это стимулирует повышение активности AHR. Сообщения об участии AHR в реакции на воздействие ионизирующего излучения и вызванных им нарушениях процессов нейрогенеза и памяти дают основания для опасений более сильного действия ионизирующего облучения и других токсических факторов на людей, имеющих в своем геноме гипоморфные мутации AHR-гена [2], [3]. С увеличением возраста соматический мутагенез расширяет число людей, для которых уровень опасности ионизирующего облучения повышен. Такие риски возникают в повседневной жизни многих людей. Несмотря на то что риски обозначены в первую очередь для человека, высокая консервативность структуры и функций AHR-гена и его мишеней позволяет делать первые шаги в оценке веществ, способных усиливать или ослаблять токсическое действие радиации, используя в качестве тест-системы дрозофилу.The generally accepted requirements for evaluating the effects of radiation on organisms involve the use of isogenic lines in laboratory animals that do not have mutations in their genome for genes involved in the metabolic regulation of the response to radiation. These primarily include genes whose expression is aimed at normalizing the level of superoxide compounds, an increase in which is one of the consequences of ionizing radiation. An important element of the response of mammalian cells to an increase in the level of superoxide compounds is the activation of AHR gene expression. Its protein product is the Aryl Hydrocarbon Receptor (AHR), a receptor for many toxins of both exogenous and endogenous origin. One of the endogenous AHR ligands is a toxic derivative of tryptophan - formyl-indole-carbazole (FICZ). The level of FICZ concentration in cells increases significantly in response to ionizing radiation. This stimulates an increase in AHR activity. Reports of the participation of AHR in the reaction to the effects of ionizing radiation and the impaired processes of neurogenesis and memory caused by it give rise to fears of a stronger effect of ionizing radiation and other toxic factors on people who have hypomorphic mutations of the AHR gene in their genome [2], [3] . With increasing age, somatic mutagenesis expands the number of people for whom the level of danger of ionizing radiation is increased. Such risks arise in the daily lives of many people. Despite the fact that the risks are primarily indicated for humans, the high conservatism of the structure and functions of the AHR gene and its targets allows you to take the first steps in evaluating substances that can enhance or attenuate the toxic effects of radiation using Drosophila as a test system.

У дрозофилы проявление гипоморфной мутации ssa40a в гене spineless, который является гомологом гена AHR, резко усиливается в случае сочетания ее в одном геноме с гипоморфными мутациями других генов, участвующих в формировании памяти, реакции на тепловой шок и поляризации клеток. На примере двойного мутанта, несущего гипоморфную мутацию ssa40a и мутацию гена CG5017, можно продемонстрировать последствия на морфогенез и на адаптивный ответ, вызванные ионизирующим облучением особей, сочетающих две гипоморфные мутации в одном геноме.In Drosophila, the manifestation of the ss a40a hypomorphic mutation in the spineless gene, which is a homologue of the AHR gene, is sharply enhanced if it is combined in one genome with hypomorphic mutations of other genes involved in the formation of memory, reaction to heat shock, and cell polarization. Using the example of a double mutant carrying the hypomorphic ss a40a mutation and the CG5017 gene mutation, we can demonstrate the effects on morphogenesis and on the adaptive response caused by ionizing radiation of individuals combining two hypomorphic mutations in one genome.

Мутации гена spineless в различной степени способны нарушать: морфогенез щетинок; дистальных структур и антенн и конечностей; дендритных структур нейронов и фоторецепторов.Mutations of the spineless gene to varying degrees are capable of disrupting: bristle morphogenesis; distal structures and antennas and limbs; dendritic structures of neurons and photoreceptors.

CG5017-ген кодирует нуклеотропный шаперон, относящийся к семейству NAP 1-белков. Мутация CG5017-гена не нарушает морфогенез, но вызывает нарушение формирования долговременной памяти [4]. Учитывая молекулярно-функциональные особенности продуктов ss-, CG5017-генов и высокую степень консерватизма продуктов их экспрессии, можно вполне обоснованно опираться на результаты исследования их взаимодействия для оценки рисков сочетания мутаций гомологов этих генов у человека и возможностей их фармакологической коррекции. Вместе с тем можно предположить, что даже слабые мутации таких генов могут изменить адаптивный ответ организма на действие ионизирующего облучения или других токсических агентов. Так как человеческие популяции в результате созданных социальных условий современного общества обременены множеством гипоморфных мутаций, вероятность встречи в одном геноме одной и более гипоморфной мутации достаточно велика. Их носители могут благополучно существовать, но для них действие радиации и других токсических агентов представляет повышенный риск даже в случаях малых доз воздействия.The CG5017 gene encodes a nucleotropic chaperone belonging to the NAP 1 protein family. Mutation of the CG5017 gene does not violate morphogenesis, but causes a violation of the formation of long-term memory [4]. Taking into account the molecular functional features of ss and CG5017 gene products and the high degree of conservatism of their expression products, one can quite reasonably rely on the results of a study of their interaction to assess the risks of combining mutations in the homologs of these genes in humans and the possibilities of their pharmacological correction. At the same time, it can be assumed that even weak mutations of such genes can alter the body's adaptive response to the action of ionizing radiation or other toxic agents. Since human populations as a result of the created social conditions of modern society are burdened with many hypomorphic mutations, the probability of meeting one or more hypomorphic mutations in the same genome is quite high. Their carriers can safely exist, but for them, the effects of radiation and other toxic agents pose an increased risk even in cases of small doses.

Для усиления демонстрации эффекта взаимодействия гипоморфных мутаций использовали специально отселектированную гипоморфную сублинию мух ssa40ahm, отличающуюся от мух исходной линии ssa40a менее выраженной трансформацией дистальных частей антенны в тарзус и мутантных по локусу CG5017 мух - milkah, не имеющих морфологических нарушений, но отличающихся нарушенной долговременной памятью [4].To enhance the demonstration of the effect of the interaction of hypomorphic mutations, a specially selected hypomorphic subline of ss a40ahm flies was used , which differs from the ss a40a original line flies by a less pronounced transformation of the distal parts of the antenna into tarsus and the CG5017 mutant locus, milk a h flies, which have no morphological abnormalities, but differ long-term memory [4].

Гибридные мухи ssa40ahm CG5017 (milkah) отличаются от ssa40ahm резко усиленным проявлением мутантного ss-фенотипа (фиг.1). На фиг.1 видно усиление мутантного фенотипа у гибридных мух ssa40ahm milkah, проявляющееся в усилении гомеозисной трансформации дистальных структур антенны в тарзус и нарушении сегментации конечности.Hybrid flies ss a40ahm CG5017 (milk a h) differ from ss a40ahm in a sharply enhanced manifestation of a mutant ss phenotype (Fig. 1). Figure 1 shows the amplification of the mutant phenotype in hybrid flies ss a40ahm milk a h, which manifests itself in an increase in the homeosis transformation of the distal antenna structures into tarsus and in violation of limb segmentation.

У гибридных мух усиление проявления ss-фенотипа наблюдается не только в антенных структурах, но и в тарзальных сегментах конечностей (Табл.1-2, фиг.2). Их фенотип вполне соответствовал фенотипу мух ssaSc, полученных в независимых экспериментах, в результате скрещивания мух из супермутагенной, дисгенной линии w oc/FM4 с мухами из линии ssa40ahm. Мухи ssaSc, помимо мутации в локусе ss, имеют вставку P-элемента в районе CG5017-гена, что существенно подавляет уровень его экспрессии [5]. Однако проявление мутантного ss-фенотипа у мух, сочетающих мутации в локусах ss- и CG5017-генов, еще более усиливается после облучения личинок третьего возраста развития (табл.1-2, фиг.2).In hybrid flies, an increase in the manifestation of the ss phenotype is observed not only in antenna structures, but also in the tarsal segments of the limbs (Table 1-2, figure 2). Their phenotype was consistent with the phenotype of ss aSc flies obtained in independent experiments as a result of crossing flies from the super mutagenic, dysgenic line w oc / FM4 with flies from the ss a40ahm line. In addition to the mutation at the ss locus, ss aSc flies have an insertion of the P element in the region of the CG5017 gene, which significantly suppresses its expression level [5]. However, the manifestation of the mutant ss phenotype in flies combining mutations at the loci of ss and CG5017 genes is even more intensified after irradiation of larvae of the third developmental age (Tables 1–2, Fig. 2).

На фиг.2 и из табл.1-2 видно, что сочетание в геноме сразу двух мутаций в локусах spineless и CG5017 делает организм чувствительным даже к низким дозам радиации 1-10 R, что проявляется в усилении мутантного фенотипа. Важно отметить, что степень мутантного проявления ss-фенотипа зависит также от насыщения питательной среды токсическими продуктами жизнедеятельности личинок дрозофилы. Это означает, что, внося в питательную среду те или иные вещества, можно исследовать их влияние на развитие как в сторону протекции ионизирующего облучения, так и в сторону усиления риска его воздействия. Это влияние можно оценивать по качественным и количественным показателям гомеозисной трансформации антенных структур и нарушению тарзальной сегментации. Представленные результаты и иллюстрирующие их рисунки вместе с обсуждением мы приводим для облегчения использования настоящего технического решения.In figure 2 and from table 1-2 it is seen that the combination in the genome of two mutations at once in the spineless and CG5017 loci makes the body sensitive even to low radiation doses of 1-10 R, which is manifested in the amplification of the mutant phenotype. It is important to note that the degree of mutant manifestation of the ss phenotype also depends on the saturation of the nutrient medium with toxic waste products of Drosophila larvae. This means that, by introducing certain substances into the nutrient medium, one can study their influence on the development both in the direction of the protection of ionizing radiation and in the direction of increasing the risk of its exposure. This effect can be estimated by the qualitative and quantitative indicators of the homeosis transformation of antenna structures and the violation of tarsal segmentation. The presented results and illustrations illustrating them, together with a discussion, are given to facilitate the use of this technical solution.

Другим важным показателем влияния фармакологических агентов на AHR может служить оценка их влияния на уровень экспрессии генов CYP (кодируют белки семейства цитохромов Р450) и GST (кодируют белки семейства глютатион S трансфераз). Эти гены участвуют в метаболическом ответе клеток на токсические воздействия супероксидных соединений, резкое повышение уровня которых является основой токсического действия ионизирующего облучения на клетки. Уровень их экспрессии меняется на разных фазах метаболического ответа клеток на токсическое действие супероксидных соединений. Ниже показано изменение уровня экспрессии CG1681 - (относится к семейству GST-генов) и CYP6G1- генов в ответ на рентгеновское облучение у мух нормального генотипа и у мух, сочетающих в своем геноме мутации в локусах ss и CG5017. В структуре обоих генов имеются целевые 8-ми нуклеотидные CRE мотивы узнавания для AHR. Результаты измерений уровня транскрипции CYP6G1 CG1681 и ss у облученных мух, полученные при помощи метода полимеразной цепной реакции, в реальном времени представлены на фиг.3 в виде графиков. Изображенные на фиг.3 графики демонстрируют увеличение уровня транскрипции CG1681- и CYP6G1-генов у мух дикого типа Canton S в ответ на рентгеновское облучение даже в малых дозах в интервале 1-10R. Облучение мух ssaSc, сочетающих в своем геноме мутации в локусах ss и CG5017, приводит к падению уровня транскриптов CYP6G1- и CG1681-генов. Дефицит AHR у этих мух не обеспечивает компенсаторную регуляцию транскрипции CYP6G1- и CG1681-генов, продукты которых востребованы при биодеградации радиотоксинов. Учитывая то обстоятельство, что морфологические нарушения после облучения возникают только у мух ssaSc (табл.1-2, фиг.2), можно сделать вывод, что отсутствие у них компенсаторной регуляции транскрипции CG1681-, CYP6G1- и ss- генов является причиной нарушений морфогенеза конечностей. Отличия в последствиях рентгеновского облучения для мух линии и ssaSc свидетельствуют о повышенном риске реализации сценариев развития патологий у людей, сочетающих в своем геноме различные гипоморфные мутации генов. Использованные линии мух содержат мутации высококонсервативных генов, приводящих к нарушениям развития и метаболизма по сценариям, схожим как у мухи, так и у человека. Поэтому предлагается использование линии мух дрозофилы, сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации ss- и CG5017-генов, в качестве чувствительной тест-системы для направленного поиска фармацевтических средств с токсикопротекторными, радиопротекторными, токсикосенсибилизирующими и радиосенсибилизирующими свойствами, способных влиять на токсическое действие радиации и других экзогенных и эндогенных факторов. Найденные с ее помощью фармацевтические агенты с токсикопротекторными, радиопротекторными, токсикосенсибилизирующими и радиосенсибилизирующими свойствами могут оказаться востребованными также в геронтологии, так как с увеличением возраста у человека возрастает риск мозаичного возникновения соматических мутаций.Another important indicator of the effect of pharmacological agents on AHR can be an assessment of their effect on the level of expression of CYP genes (encode proteins of the P450 cytochrome family) and GST (encode proteins of the glutathione S transferase family). These genes are involved in the metabolic response of cells to the toxic effects of superoxide compounds, a sharp increase in the level of which is the basis of the toxic effects of ionizing radiation on cells. The level of their expression changes at different phases of the metabolic response of cells to the toxic effect of superoxide compounds. Below is shown the change in the expression level of CG1681 - (belongs to the family of GST genes) and CYP6G1 genes in response to x-ray irradiation in flies of normal genotype and in flies combining mutations in ss and CG5017 loci in their genome. The structure of both genes contains target 8 nucleotide CRE recognition motifs for AHR. The results of measuring the level of transcription of CYP6G1 CG1681 and ss in irradiated flies, obtained using the polymerase chain reaction method, in real time are presented in figure 3 in the form of graphs. Depicted in Figure 3 graphs show an increase transcription levels CG1681- CYP6G1-genes and the wild type C a nton S flies in response to x-irradiation, even in small doses in the range 1-10R. Irradiation of ss aSc flies, combining mutations in the ss and CG5017 loci in their genome, leads to a decrease in the level of transcripts of CYP6G1 and CG1681 genes. AHR deficiency in these flies does not provide compensatory regulation of transcription of CYP6G1 and CG1681 genes, the products of which are in demand during biodegradation of radiotoxins. Considering the fact that morphological abnormalities after irradiation occur only in ss aSc flies (Tables 1–2, Fig. 2), it can be concluded that their lack of compensatory regulation of transcription of CG1681-, CYP6G1-, and ss-genes causes disturbances morphogenesis of limbs. Differences in the consequences of x-ray irradiation for line flies and ss aSc indicate an increased risk of implementing pathology development scenarios in humans, combining various hypomorphic gene mutations in their genome. The used lines of flies contain mutations of highly conserved genes, leading to developmental and metabolic disorders according to scenarios similar to both a fly and a human. Therefore, it is proposed to use the Drosophila fly line, combining hypomorphic mutations of ss and CG5017 genes in its genome, as a sensitive test system for the targeted search for pharmaceuticals with toxic protective, radioprotective, toxic sensitizing and radiosensitizing properties that can affect the toxic effects of radiation and and endogenous factors. Pharmaceutical agents with toxicoprotective, radioprotective, toxicosensitizing and radiosensitizing properties found with its help may also be in demand in gerontology, since with age, a person increases the risk of mosaic occurrence of somatic mutations.

Далее в примерах приводится описание процедур, необходимых для проведения оценки возможности веществ усиливать или ослаблять действие токсического агента по способности корректировать развитие дистальных структур конечностей и уровень транскрипции CG1681- и CYP6G1-генов у мух дрозофилы сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации ss- и CG5017-генов.The following examples describe the procedures necessary to assess the ability of substances to enhance or weaken the effect of a toxic agent by their ability to correct the development of distal limb structures and the level of transcription of CG1681 and CYP6G1 genes in Drosophila flies combining hypomorphic mutations of ss and CG5017 genes in their genome .

В таблицах 1 и 2 представлена частота встречаемости конечностей с нормальным (пять) и аномальным (меньше пяти) количеством тарзальных сегментов и выживаемость (гибель) мух дикого типа и двойных мутантов ssa40a CG5017 при развитии в нормальных условиях и на среде с фуразидином (табл.1), серотонином (табл.2) и при облучении (1-10 R).Tables 1 and 2 show the incidence of extremities with normal (five) and abnormal (less than five) the number of tarsal segments and the survival (death) of wild-type flies and double ss a40a CG5017 mutants under normal conditions and on medium with furazidine (Table. 1), serotonin (Table 2) and upon irradiation (1-10 R).

На фиг.1 представлен пример формирования дистальных структур антенны и конечностей у мух дикого типа - Canton S и мутантных линий: ssa40ahm, milkah, ssa40ahmmilkah;Figure 1 shows an example of the formation of distal structures of the antenna and extremities in wild-type flies - C a nton S and mutant lines: ss a40ahm , milk a h, ss a40ahm milk a h;

На фиг.2 представлен пример усиления радиационной чувствительности у носителей гипоморфной мутации в гене ss при совмещении ее с мутацией в гене CG5017;Figure 2 presents an example of enhancing radiation sensitivity in carriers of a hypomorphic mutation in the ss gene when combining it with a mutation in the CG5017 gene;

На фиг.3 представлены результаты измерений уровня транскрипции генов CYP6G1, CG1681 и ss у мух до и после облучения.Figure 3 presents the results of measuring the level of transcription of the CYP6G1, CG1681 and ss genes in flies before and after irradiation.

На фиг.4 (см. примеры) представлена частота встречаемости конечностей с разным количеством тарзальных сегментов у двойных мутантов ssa40aCG5017 при выращивании личинок на среде с фуразидином. Зеленый столбик (5 сегментов) характеризует нормальную морфологию конечности.Figure 4 (see examples) presents the frequency of occurrence of limbs with a different number of tarsal segments in double ss a40a CG5017 mutants when growing larvae on medium with furazidine. The green bar (5 segments) characterizes the normal morphology of the limb.

На фиг.5 (см. примеры) представлены результаты измерений уровня транскрипции генов CYP6G1, CG1681 и ss у облученных мух в условиях содержания их личинок на стандартной кормовой среде и среде, содержащей фуразидин.Figure 5 (see examples) presents the results of measuring the level of transcription of the CYP6G1, CG1681 and ss genes in irradiated flies under the conditions of their larvae on standard feed medium and a medium containing furazidine.

На фиг.6 (см. примеры) представлена частота встречаемости конечностей с разным количеством тарзальных сегментов у двойных мутантов ssa40aCG5017 при выращивании личинок на среде с серотонином. Зеленый столбик (5 сегментов) характеризует нормальную морфологию конечности.Figure 6 (see examples) shows the frequency of occurrence of limbs with a different number of tarsal segments in double ss a40a CG5017 mutants when growing larvae on a medium with serotonin. The green bar (5 segments) characterizes the normal morphology of the limb.

На фиг.7 (см. примеры) представлены результаты измерений уровня транскрипции генов CYP6G1, CG1681 и ss у облученных мух в условиях содержания их личинок на стандартной кормовой среде и среде, содержащей серотонин.Figure 7 (see examples) presents the results of measurements of the level of transcription of the CYP6G1, CG1681 and ss genes in irradiated flies under conditions of their larvae on standard feed medium and a medium containing serotonin.

Пример 1. Описание процедур, направленных на оценку свойств фуразидина (Furazidin - производное нитрофурановых соединений) по способности корректировать нарушения развития дистальных структур конечностей имаго и компенсаторной регуляции уровня экспрессии CG1681- (относится к семейству GST-генов) - и CYP6G1-генов в ответ на рентгеновское облучение Drosophila melanogaster.Example 1. Description of procedures aimed at assessing the properties of furazidine (Furazidin - a derivative of nitrofuran compounds) by the ability to correct disturbances in the development of distal structures of adult limbs and compensatory regulation of the expression level of CG1681- (belongs to the family of GST genes) - and CYP6G1 genes in response to X-ray irradiation of Drosophil a mel a nog a ster.

Для оценки способности фуразидина корректировать последствия действия радиации на развитие структур конечностей и жизнеспособность развивающихся мух отбирали по 600-800 пар самцов и самок линии CS (дикая линия) и ssaSc (сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации в локусах ss- и CG5017-генов) Drosophila melanogaster. Отобранных мух каждой линии помещали в отдельную 0,5 литровую бутылку с широким горлом диаметром 30-40 мм (по 150-200 пар мух в одну бутылку). Помимо горлового отверстия, бутылка имела вентиляционное отверстие, закрываемое ватой. В горловое отверстие бутылки вставляли чашку Петри, заполненную стандартной кормовой средой следующего состава: 1% агар, 10% сахароза, 3% сухие дрожжи, 8% кукурузная мука, 28% виноградное вино или сок, 0,002% ингибитор плесени, 50% вода. Через сутки чашку Петри с отложенными яйцами в каждой бутылке меняли на другую со свежей кормовой средой. Поверхность среды с отложенными яйцами освобождали от вылупившихся личинок. Через период времени, составляющий 1-2 часа, вновь вылупившихся личинок отбирали (не менее 200 особей) и переносили по 25-30 личинок в пробирки с 10-ю миллилитрами свежей стандартной питательной среды. Перенесенные в пробирки личинки развивались при температуре 25°C в течение двух суток. Через двое суток прошедших вторую линьку личинок третьего возраста переносили на свежеприготовленную стандартную питательную среду (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) в две пробирки (по 25-30 личинок в каждую) и с дополнительно внесенным фуразидином в концентрации 80 мг/л в две пробирки (по 25-30 личинок в каждую). Еще через сутки половину личинок в каждой группе подвергали облучению рентгеновскими лучами дозой 1-10 R. В качестве источника облучения была использована рентгеновская установка РУМ-17. Таким образом в процессе исследования формировались восемь групп личинок:To assess the ability of furazidine to correct the effects of radiation on the development of limb structures and the viability of developing flies, 600-800 pairs of males and females of the CS line (wild line) and ss aSc (combining hypomorphic mutations in the ss and CG5017 gene loci in their genome) were selected Drosophil a mel a nog a ster. The selected flies of each line were placed in a separate 0.5 liter wide-necked bottle with a diameter of 30-40 mm (150-200 pairs of flies in one bottle). In addition to the throat hole, the bottle had a ventilation hole covered with cotton wool. A Petri dish filled with standard feed medium of the following composition was inserted into the neck of the bottle: 1% agar, 10% sucrose, 3% dry yeast, 8% cornmeal, 28% grape wine or juice, 0.002% mold inhibitor, 50% water. A day later, a Petri dish with eggs laid in each bottle was changed to another with fresh feed medium. The surface of the medium with laid eggs was freed from hatching larvae. After a time period of 1-2 hours, newly hatched larvae were selected (at least 200 individuals) and transferred 25-30 larvae into test tubes with 10 milliliters of fresh standard nutrient medium. The larvae transferred to test tubes developed at a temperature of 25 ° C for two days. After two days of the second molt of the third age, the larvae of the third age were transferred to freshly prepared standard nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) in two tubes (25-30 larvae each) and with additional 80 mg / l furazidine added in two test tubes (25-30 larvae each). After another day, half of the larvae in each group were irradiated with X-rays at a dose of 1-10 R. An RUM-17 X-ray machine was used as the radiation source. Thus, eight groups of larvae were formed during the study:

1 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, не подвергавшихся рентгеновскому облучению;1 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium, not exposed to x-ray irradiation;

2 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, не подвергавшихся рентгеновскому облучению.2 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium and were not exposed to x-ray irradiation.

3 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, подвергавшихся рентгеновскому облучению;3 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium, subjected to x-ray irradiation;

4 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, подвергавшихся рентгеновскому облучению;4 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium and were exposed to x-ray irradiation;

5 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л, не подвергавшихся рентгеновскому облучению.5 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium containing furazidine at a concentration of 80 mg / l, not exposed to x-ray irradiation.

6 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л, не подвергавшихся рентгеновскому облучению;6 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium containing furazidine at a concentration of 80 mg / L, not exposed to x-ray irradiation;

7 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л, подвергавшихся рентгеновскому облучению;7 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium containing furazidine at a concentration of 80 mg / l, subjected to x-ray irradiation;

8 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л, подвергавшихся рентгеновскому облучению.8 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium containing 80 mg / l furazidine, subjected to x-ray irradiation.

После завершения процесса личиночного развития и метаморфозы всех имаго собирали, фиксировали в этиловом спирте и анализировали структуры конечностей, оценивая степень трансформации аристы в тарзус и количество тарзальных сегментов конечностей. Оценку свойств фуразидина выполняли, сравнивая структуры 100 конечностей мух каждой из групп - диких и мутантных, выращенных на среде, содержащей фуразидин и выращенных на стандартной питательной среде без добавления фуразидина, облученных и необлученных по количеству тарзальных сегментов конечностей у мух каждой группы. Результаты оценки свойств фуразидина по способности модифицировать действие радиации на развитие конечностей мух линии ssaSc Drosophila melanogaster, сочетающих в своем геноме мутации в локусах ss- и CG5017-генов, представлены в таблице 1 и фиг.4. Представленные результаты свидетельствуют о радиосенсибилизирующих свойствах фуразидина. На это указывает 70%-ная гибель личинок ssaSc, подвергнутых совместному действию радиации и фуразидина. Вместе с тем тарзальная сегментация мух ssaSc, выживших после такого воздействия, существенно нормализуется. У 80% выживших мух тарзусы имели 4 сегмента. Это можно объяснить неполной синхронизацией развития привлеченных в опыт личинок. Для части из них облучение пришлось на наименее радиочувствительный период развития.After completion of the larval development process and metamorphoses of all adults, they were collected, fixed in ethyl alcohol and the structures of the extremities were analyzed, assessing the degree of transformation of the arista into tarsus and the number of tarsal limb segments. The properties of furazidin were evaluated by comparing the structures of 100 extremities of flies of each group, wild and mutant, grown on a medium containing furazidine and grown on standard nutrient medium without the addition of furazidine, irradiated and non-irradiated by the number of tarsal limb segments in flies of each group. The results of evaluation of properties furazidina abilities to modify the radiation effect on the development of limbs flies line ss aSc Drosophil a mel a nog a ster, combining mutations in its genome loci CG5017-ss- and genes shown in Table 1 and Figure 4. The presented results indicate the radiosensitizing properties of furazidine. This is indicated by the 70% death of ss aSc larvae subjected to the combined action of radiation and furazidine. At the same time, the tarsal segmentation of ss aSc flies surviving after such exposure is significantly normalized. In 80% of the surviving flies, the tarsus had 4 segments. This can be explained by incomplete synchronization of the development of the larvae involved in the experiment. For some of them, irradiation occurred in the least radiosensitive period of development.

Для оценки способности фуразидина корректировать последствия действия радиации, по способности влиять на уровень транскрипции CG1681-, CYP6G1- и ss- генов, собирали по 240 самцов имаго, линии CS и ssaSc Drosophila melanogaster односуточного возраста.To assess the ability to adjust furazidina effects of radiation on the ability to influence the level of transcription CG1681-, CYP6G1- and ss- genes collected on 240 male adults of lines and CS ss aSc Drosophil a mel a nog a ster one-day age.

Из отобранных самцов каждой линии формировали по 4 группы по 60 мух в каждой группе.From the selected males of each line, 4 groups of 60 flies were formed in each group.

1-ая группа - линия CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The first group, the CS line, was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

2-ая группа - линия ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The second group, the ss aSc line, was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

3-я группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.Group 3 — CS — was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply — Formula 4-24) and exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

4-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The fourth group, ss aSc , was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) and was exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

5-ая группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л. Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 5th group - CS - was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing furazidine at a concentration of 80 mg / L. After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

6-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л. Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 6th group - ss aSc - was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing furazidine at a concentration of 80 mg / L. After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

7-ая группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л, и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 7th group, CS, was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing furazidine at a concentration of 80 mg / l, and was exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

8-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей фуразидин в концентрации 80 мг/л, и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 8th group - ss aSc - was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing furazidine at a concentration of 80 mg / L, and was exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

Из замороженных и измельченных в жидком азоте мух выделяли тотальную РНК с использованием Tri Reagent (Sigma, США) в соответствии с рекомендациями производителя. К измельченным в жидком азоте образцам добавляют Tri Reagent из расчета 1 мл на 100 мг образца. Далее центрифугировали 10 мин при 10000 g. Затем к надосадочной жидкости добавляли хлороформ из расчета 0,2 мл хлороформа на 1 мл TriReagent. Встряхивали на высокой скорости 15 сек. Далее полученную смесь инкубировали 10 мин при комнатной температуре. Затем полученную смесь центрифугировали при 12000 g в течение 15 мин. Отбирали супернатант и проводили фенолхлороформную экстракцию. Далее РНК осаждали в присутствии изопропанола из расчета 0.5 мл изопропанола на 1 мл использованного TriReagent. Полученный осадок РНК промывали 75% этанолом 3 раза. Осадок подсушивали и растворяли в соответствующем объеме стерильной свободной от нуклеаз воды. Все центрифугирования проводили при 4°C. Качество полученной РНК проверяли в 1%-ной агарозе в присутствии бромистого этидия. Для электрофореза РНК смешивали с буфером для нанесения на гель (Formaldehyde loading dye, Ambion, США) из расчета 3 объема буфера на один объем раствора РНК. Затем полученную смесь инкубировали 3 мин при 70°C, после чего полученную смесь инкубировали во льду 5 мин. Затем наносили ее на гель.Total RNA was isolated from frozen and ground in liquid nitrogen flies using Tri Reagent (Sigma, USA) in accordance with the manufacturer's recommendations. Tri Reagent is added to the samples ground in liquid nitrogen at the rate of 1 ml per 100 mg of sample. Then centrifuged for 10 min at 10,000 g. Then, chloroform was added to the supernatant at the rate of 0.2 ml of chloroform per 1 ml of TriReagent. Shaken at high speed for 15 seconds. Next, the resulting mixture was incubated for 10 min at room temperature. Then, the resulting mixture was centrifuged at 12000 g for 15 minutes. The supernatant was taken and phenol-chloroform extraction was performed. Next, RNA was precipitated in the presence of isopropanol at the rate of 0.5 ml of isopropanol per 1 ml of TriReagent used. The resulting RNA pellet was washed with 75% ethanol 3 times. The precipitate was dried and dissolved in an appropriate volume of sterile nuclease-free water. All centrifugations were carried out at 4 ° C. The quality of the obtained RNA was checked in 1% agarose in the presence of ethidium bromide. For electrophoresis, RNA was mixed with gel buffer (Formaldehyde loading dye, Ambion, USA) at the rate of 3 buffer volumes per volume of RNA solution. Then, the resulting mixture was incubated for 3 min at 70 ° C, after which the resulting mixture was incubated in ice for 5 min. Then it was applied to the gel.

Для оценки уровня транскрипции генов ss, CG1681 и CYP6G1 использовали метод ПНР в реальном времени (ПЦР-РВ). При работе над изобретением использовался прибор ABI PRISM® 7500 Sequence Detection System, Applied Biosystems, США. Каждую реакцию повторяли 3 раза в объеме 25 мкл. В работе использован сравнительный, или ddCt, метод, который позволяет оценить изменения уровня мРНК при двойном сравнении: исследуемого гена с контрольным геном между различными образцами. Реакции проводили в режиме относительных измерении (программное обеспечение RQ-relative quantification, Applied Biosystems, США). Для проведения реакций использовали готовые реакционные смеси «Синтол» (Россия). Условия проведения реакции: 10 мин при 95°C («горячий старт» для активации ДНК-полимеразы) и далее - 40 циклов: 15 сек при 95°C (денатурация) и 1 мин при 60°C (отжиг с праймерами и элонгация). Стандартные кривые, т.е. кривые зависимости СТ от десятичного логарифма количества внесенной кДНК (lg C0) для исследованных последовательностей кДНК и вычисление по ним эффективности амплификации для каждой последовательности вычисляли при помощи программного обеспечения ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, США). Результаты PCR в реальном времени анализировали с помощью программного обеспечения ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, США) в соответствии с рекомендациями фирмы Applied Biosystems. Для реакций использовали 10 пкМ и 10 пкМ праймеров и линейного разрушаемого зонда (TaqMan®) соответственно. В качестве контрольного гена использовался ген рибосомального белка Rpl32: Для апмлификации использовали следующие пары праймеров и зонды:In order to assess the level of transcription of the ss, CG1681 and CYP6G1 genes, the real-time NDP (PCR-RV) method was used. When working on the invention, an ABI PRISM® 7500 Sequence Detection System, Applied Biosystems, USA was used. Each reaction was repeated 3 times in a volume of 25 μl. In the work, a comparative, or ddCt, method is used, which allows one to evaluate changes in the mRNA level with a double comparison: of the studied gene with a control gene between different samples. Reactions were carried out in relative measurement mode (RQ-relative quantification software, Applied Biosystems, USA). For the reactions, the prepared reaction mixtures Synthol (Russia) were used. Reaction conditions: 10 min at 95 ° C (“hot start” to activate DNA polymerase) and then 40 cycles: 15 sec at 95 ° C (denaturation) and 1 min at 60 ° C (annealing with primers and elongation) . Standard curves i.e. curves of CT versus decimal logarithm of the amount of added cDNA (log C0) for the studied cDNA sequences and calculation of amplification efficiencies for each sequence were calculated using ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, United States). Real-time PCR results were analyzed using ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, USA) in accordance with the recommendations of Applied Biosystems. For the reactions used 10 pcM and 10 pcM primers and linear destructible probe (TaqMan®), respectively. The gene of ribosomal protein Rpl32 was used as a control gene: The following pairs of primers and probes were used for amplification:

для гена Rpl32: праймеры Rpl32dir 5′-CCAGCATACAGGCCCAAGATC-3′, Rpl32rev 5′-ACGCACTCTGTTGTCGATACC-3′, зонд - FAM-CGCACCAAGCACTTCATCCGCCAC-BHQ1;for the Rpl32 gene: primers Rpl32dir 5′-CCAGCATACAGGCCCAAGATC-3 ′, Rpl32rev 5′-ACGCACTCTGTTGTCGATACC-3 ′, probe - FAM-CGCACCAAGCACTTCATCCGCCAC-BHQ1;

для гена Cyp6g1: праймеры Cyp6g1f 5′-GCGATCCATTGGGCTATAAT-3′, Cyp6g1r 5′-CCAATCTCCTGCATAAGGGT-3′, зонд - FAM-TCGCACCAAGCTGACTCCCG-BHQ1;for the Cyp6g1 gene: primers Cyp6g1f 5′-GCGATCCATTGGGCTATAAT-3 ′, Cyp6g1r 5′-CCAATCTCCTGCATAAGGGT-3 ′, probe - FAM-TCGCACCAAGCTGACTCCCG-BHQ1;

для гена CG1681 (GST-theta): праймеры CG1681f 5′-TTCGCACCCACTCTAGTCAC-3′, CG1681r 5′-GCTCGATTGGTTCAGGAAAT-3′, зонд - FAM-TCAACGAGATGTCGCAGCCACTC-BHQ1;for gene CG1681 (GST-thet a ): primers CG1681f 5′-TTCGCACCCACTCTCTAGTCAC-3 ′, CG1681r 5′-GCTCGATTGGTTCAGGAAAT-3 ′, probe - FAM-TCAACGAGATGTCGCAGCCACTC-BHQ1;

для гена ss: праймеры SSdir 5′-CGAAGGCGACGCAACGG-3′, SSrev 5′-GATGCCGCTTTGATGGATTGC-3′, зонд - FAM-AGCCTGAAGCCGCCGCCCAAG-BHQ1.for the ss gene: primers SSdir 5′-CGAAGGCGACGCAACGG-3 ′, SSrev 5′-GATGCCGCTTTGATGGATTGC-3 ′, probe — FAM-AGCCTGAAGCCGCCGCCCAAG-BHQ1.

В наших экспериментах зонды были синтезированы в компании «Синтол» (Россия), олигонуклеотидные праймеры - в компании «Литех» (Россия).In our experiments, probes were synthesized in Syntol (Russia), oligonucleotide primers in Litech (Russia).

Анализ продуктов ПЦР-РВ проводили в 2% агарозном ТАЕ-геле. Все продукты амплификации имели ожидаемый размер.The analysis of PCR-PB products was carried out on a 2% agarose TAE gel. All amplification products had the expected size.

Результаты анализа уровня транскрипции генов CG1681, CYP6G1 и ss у анализируемых мух представлены на фиг.5.The results of the analysis of the level of transcription of genes CG1681, CYP6G1 and ss in the analyzed flies are presented in figure 5.

Комплексная оценка свойств фуразидина позволяет отнести его к токсическим веществам, обладающим токсикосенсибилизирующим и радиосенсибилизирующим действием. Основанием для этого является зарегистрированная нами гибель подавляющего числа личинок линии ssaSc при сочетании действия на них фуразидина и рентгеновского облучения (табл.1). Действие фуразидина вызывает некоторое повышение уровня транскрипции CG1681-, CYP6G1- и ss- генов. Этого достаточно для нормализации тарзальной сегментации у выживших мух, но недостаточно для нейтрализации токсического эффекта.A comprehensive assessment of the properties of furazidine allows you to attribute it to toxic substances with toxicosensitizing and radiosensitizing effects. The reason for this is the death of the overwhelming majority of ss aSc larvae recorded by us when the action of furazidine and X-ray irradiation on them was combined (Table 1). The action of furazidine causes a slight increase in the level of transcription of CG1681-, CYP6G1- and ss-genes. This is enough to normalize the tarsal segmentation in surviving flies, but not enough to neutralize the toxic effect.

Пример 2. Описание процедур, направленных на оценку свойств 5-гидрокситриптамина (серотонин) в концентрации 80 мг/л по способности корректировать нарушения развития дистальных структур конечностей имаго и компенсаторной регуляции уровня экспрессии CG1681- (относится к семейству CST-генов) - и CYP6G1-генов в ответ на рентгеновское облучение Drosophila melanogaster.Example 2. Description of procedures aimed at assessing the properties of 5-hydroxytryptamine (serotonin) at a concentration of 80 mg / l by the ability to correct impaired development of distal structures of the adult limbs and compensatory regulation of the expression level of CG1681- (belongs to the family of CST genes) - and CYP6G1- genes in response to X-ray irradiation of Drosophil a mel a nog a ster.

Для оценки способности свойств 5-гидрокситриптамина корректировать последствия действия радиации на развитие структур конечностей и жизнеспособность развивающихся мух отбирали по 600-800 пар самцов и самок линии CS (дикая линия) и ssaSc (сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации в локусах ss- и CG5017-генов) Drosophila melanogaster. Отобранных мух каждой линии помещали в отдельную 0,5 литровую бутылку с широким горлом диаметром 30-40 мм (по 150-200 пар мух в одну бутылку). Помимо горлового отверстия, бутылка имела вентиляционное отверстие, закрываемое ватой. В горловое отверстие бутылки вставляли чашку Петри, заполненную стандартной кормовой средой следующего состава: 1% агара, 10% сахароза, 3% сухие дрожжи, 8% кукурузная мука, 28% виноградное вино или сок, 0,002% ингибитор плесени, 50% вода. Через сутки чашку Петри с отложенными яйцами в каждой бутылке меняли на другую со свежей кормовой средой. Поверхность среды с отложенными яйцами освобождали от вылупившихся личинок. Через период времени, составляющий 1-2 часа, вновь вылупившихся личинок отбирали (не менее 200) и переносили в количестве по 25-30 личинок в пробирки с 10 мг свежей стандартной питательной среды. Перенесенные в пробирки личинки развивались при температуре 25°C в течение двух суток. Через двое суток прошедших вторую линьку личинок третьего возраста переносили на свежеприготовленную стандартную питательную среду (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) в две пробирки (по 25-30 личинок в каждую) и с дополнительно внесенным 5-гидрокситриптамином в концентрации 80 мг/л в две пробирки (по 25-30 личинок в каждую). Еще через сутки половину личинок в каждой группе подвергали облучению рентгеновскими лучами дозой 1-10 R. В качестве источника облучения была использована рентгеновская установка РУМ-17. Таким образом, в процессе исследования формировались восемь групп личинок:To assess the ability of the properties of 5-hydroxytryptamine to correct the effects of radiation on the development of limb structures and the viability of developing flies, 600-800 pairs of males and females of the CS line (wild line) and ss aSc (combining hypomorphic mutations at the ss- and CG5017 loci in their genome) were selected genes) Drosophil a mel a nog a ster. The selected flies of each line were placed in a separate 0.5 liter wide-necked bottle with a diameter of 30-40 mm (150-200 pairs of flies in one bottle). In addition to the throat hole, the bottle had a ventilation hole covered with cotton wool. A Petri dish filled with standard feed medium of the following composition was inserted into the neck of the bottle: 1% agar, 10% sucrose, 3% dry yeast, 8% cornmeal, 28% grape wine or juice, 0.002% mold inhibitor, 50% water. A day later, a Petri dish with eggs laid in each bottle was changed to another with fresh feed medium. The surface of the medium with laid eggs was freed from hatching larvae. After a time period of 1-2 hours, newly hatched larvae were selected (at least 200) and transferred in an amount of 25-30 larvae into test tubes with 10 mg of fresh standard nutrient medium. The larvae transferred to test tubes developed at a temperature of 25 ° C for two days. After two days of the second molting of third age larvae, they were transferred to freshly prepared standard nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) in two tubes (25-30 larvae each) and with additional 5-hydroxytryptamine at a concentration of 80 mg / l in two test tubes (25-30 larvae each). After another day, half of the larvae in each group were irradiated with X-rays at a dose of 1-10 R. An RUM-17 X-ray machine was used as the radiation source. Thus, eight groups of larvae were formed during the study:

1 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, не подвергавшихся рентгеновскому облучению;1 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium, not exposed to x-ray irradiation;

2 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, не подвергавшихся рентгеновскому облучению.2 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium and were not exposed to x-ray irradiation.

3 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, подвергавшихся рентгеновскому облучению;3 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium, subjected to x-ray irradiation;

4 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, подвергавшихся рентгеновскому облучению;4 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium and were exposed to x-ray irradiation;

5 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л, не подвергавшихся рентгеновскому облучению;5 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium containing serotonin at a concentration of 80 mg / l, not exposed to x-ray irradiation;

6 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л, не подвергавшихся рентгеновскому облучению;6 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium containing serotonin at a concentration of 80 mg / l, not exposed to x-ray irradiation;

7 - группа личинок нормального генотипа (CS), развивавшихся на стандартной среде, содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л, подвергавшихся рентгеновскому облучению;7 - a group of larvae of normal genotype (CS), developed on a standard medium containing serotonin at a concentration of 80 mg / l, subjected to x-ray irradiation;

8 - группа личинок ssaSc, развивавшихся на стандартной среде, содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л, подвергавшихся рентгеновскому облучению;8 - a group of ss aSc larvae that developed on a standard medium containing serotonin at a concentration of 80 mg / L, subjected to x-ray irradiation;

После завершения процесса личиночного развития и метаморфозы всех имаго собирали, фиксировали в этиловом спирте и анализировали структуры конечностей, оценивая степень трансформации аристы в тарзус и количество тарзальных сегментов конечностей. Оценку свойств серотонина выполняли, сравнивая труктуры 100 конечностей мух каждой из групп - диких и мутантных, выращенных на среде, содержащей серотонин, и выращенных на стандартной питательной среде без добавления 5-гидрокситриптамина, облученных и необлученных по количеству тарзальных сегментов конечностей у мух каждой группы. Результаты оценки свойств серотонина по способности модифицировать действие радиации на развитие конечностей мух линии ssaSc Drosophila melanogaster, сочетающих в своем геноме мутации в локусах ss- и CG5017-генов, представлены в таблице 2 и фиг.6.After completion of the larval development process and metamorphoses of all adults, they were collected, fixed in ethyl alcohol and the structures of the extremities were analyzed, assessing the degree of transformation of the arista into tarsus and the number of tarsal limb segments. The properties of serotonin were evaluated by comparing the structures of 100 extremities of flies of each group, wild and mutant, grown on a medium containing serotonin, and grown on standard nutrient medium without the addition of 5-hydroxytryptamine, irradiated and non-irradiated by the number of tarsal limb segments in flies of each group. The results of evaluation of properties of serotonin by the ability to modify the radiation effect on the development of limbs flies line ss aSc Drosophil a mel a nog a ster, combining mutations in its genome loci ss- and CG5017-genes are presented in Table 2 and Figure 6.

Для оценки способности свойств серотонина корректировать последствия действия радиации по способности влиять на уровень транскрипции CG1681-, CYP6G1- и ss-генов, у мух линии ssaSc, Drosophila melanogaster, сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации в локусах ss- и CG5017-генов, собирали по 240 самцов имаго линии CS и ssaSc Drosophila melanogaster односуточного возраста.To assess the ability to adjust the properties of serotonin effects of radiation on the ability to influence the level of transcription CG1681-, CYP6G1- and ss-genes in the fly line ss aSc, Drosophil a mel a nog a ster, combining its genome hypomorphic mutations at loci and ss- CG5017 genes, 240 male adults of the CS and ss aSc Drosophil a mel a nog a ster lineage of one day old were collected.

Отобранных самцов Drosophila melanogaster разделяли на группы по 60 мух.Selected males Drosophil a mel a nog a ster divided into groups of 60 flies.

1-ая группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The first group, CS, was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

2-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The second group - ss aSc - was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24). After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

3-я группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.Group 3 — CS — was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply — Formula 4-24) and exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

4-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The fourth group, ss aSc , was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) and was exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

5-ая группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л. Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 5th group - CS - was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing serotonin at a concentration of 80 mg / L. After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

6-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л. Через 30 часов мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 6th group, ss aSc , was transferred into a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing serotonin at a concentration of 80 mg / L. After 30 hours, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

7-ая группа - CS - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей серотонин в концентрации 80 мг/л, и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 7th group, CS, was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24) containing serotonin at a concentration of 80 mg / L, and was exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

8-ая группа - ssaSc - переносили в пластиковую пробирку с 10 мг свежей питательной среды (Carolina Biological Sapply - Formula 4-24), содержащей серотонин в концентрации 80 мг/, и через сутки подвергали облучению рентгеновскими лучами. Через 6-7 часов после воздействия облучением мух замораживали и измельчали в жидком азоте.The 8th group, ss aSc , was transferred to a plastic tube with 10 mg of fresh nutrient medium (Carolina Biological Sapply — Formula 4-24) containing serotonin at a concentration of 80 mg /, and was exposed to x-rays a day later. 6-7 hours after exposure to radiation, the flies were frozen and crushed in liquid nitrogen.

Из замороженных и измельченных в жидком азоте мух выделяли тотальную РНК с использованием Tri Reagent (Sigma, США) в соответствии с рекомендациями производителя. К измельченным в жидком азоте образцам добавляют Tri Reagent из расчета 1 мл на 100 мг образца. Далее центрифугируют 10 мин при 10000 g. Затем к надосадочной жидкости добавляли хлороформ из расчета 0,2 мл хлороформа на 1 мл TriReagent. Встряхивали на высокой скорости 15 сек. Далее полученную смесь инкубировали 10 мин при комнатной температуре. Затем полученную смесь центрифугировали при 12000 g в течение 15 мин. Отбирали супернатант и проводили фенолхлороформную экстракцию. Далее РНК осаждали в присутствии изопропанола из расчета 0.5 мл изопропанола на 1 мл использованного TriReagent. Полученный осадок РНК промывали 75% этанолом 3 раза. Осадок подсушивали и растворяли в соответствующем объеме стерильной свободной от нуклеаз воды. Все центрифугирования проводили при 4°C. Качество полученной РНК проверяли в 1%-ной агарозе в присутствии бромистого этидия. Для электрофореза РНК смешивали с буфером для нанесения на гель (Formaldehyde loading dye, Ambion, США) из расчета 3 объема буфера на один объем раствора РНК. Затем полученную смесь инкубировали 3 мин при 70°C, после чего полученную смесь инкубировали во льду 5 мин. Затем наносили ее на гель.Total RNA was isolated from frozen and ground in liquid nitrogen flies using Tri Reagent (Sigma, USA) in accordance with the manufacturer's recommendations. Tri Reagent is added to the samples ground in liquid nitrogen at the rate of 1 ml per 100 mg of sample. Then centrifuged for 10 min at 10,000 g. Then, chloroform was added to the supernatant at the rate of 0.2 ml of chloroform per 1 ml of TriReagent. Shaken at high speed for 15 seconds. Next, the resulting mixture was incubated for 10 min at room temperature. Then, the resulting mixture was centrifuged at 12000 g for 15 minutes. The supernatant was taken and phenol-chloroform extraction was performed. Next, RNA was precipitated in the presence of isopropanol at the rate of 0.5 ml of isopropanol per 1 ml of TriReagent used. The resulting RNA pellet was washed with 75% ethanol 3 times. The precipitate was dried and dissolved in an appropriate volume of sterile nuclease-free water. All centrifugations were carried out at 4 ° C. The quality of the obtained RNA was checked in 1% agarose in the presence of ethidium bromide. For electrophoresis, RNA was mixed with gel buffer (Formaldehyde loading dye, Ambion, USA) at the rate of 3 buffer volumes per volume of RNA solution. Then, the resulting mixture was incubated for 3 min at 70 ° C, after which the resulting mixture was incubated in ice for 5 min. Then it was applied to the gel.

Для оценки уровня транскрипции CG1681- и CYP6G1-генов использовали метод ПНР в реальном времени (ПЦР-РВ). При работе над изобретением использовался прибор ABI PRISM® 7500 Sequence Detection System, Applied Biosystems, США. Каждую реакцию повторяли 3 раза в объеме 25 мкл. В работе использован сравнительный, или ddCt, метод, который позволяет оценить изменения уровня мРНК при двойном сравнении: исследуемого гена с контрольным геном между различными образцами. Реакции проводили в режиме относительных измерений (программное обеспечение RQ-relative quantification, Applied Biosystems, США). Для проведения реакций использовали готовые реакционные смеси «Синтол» (Россия). Условия проведения реакции: 10 мин при 95°C («горячий старт» для активации ДНК-полимеразы) и далее - 40 циклов: 15 сек при 95°C (денатурация) и 1 мин при 60°C (отжиг с праймерами и элонгация). Стандартные кривые, т.е. кривые зависимости СТ от десятичного логарифма количества внесенной кДНК (lg C0), для исследованных последовательностей кДНК и вычисление по ним эффективности амплификации для каждой последовательности вычисляли при помощи программного обеспечения ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, США). Результаты PCR в реальном времени анализировали с помощью программного обеспечения ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, США) в соответствии с рекомендациями фирмы Applied Biosystems. Для реакций использовали 10 пкМ и 10 пкМ праймеров и линейного разрушаемого зонда (TaqMan®) соответственно. В качестве контрольного гена использовался ген рибосомального белка Rpl32. Для апмлификации использовали следующие пары праймеров и зонды:To assess the level of transcription of the CG1681 and CYP6G1 genes, the real-time PNR method (PCR-RV) was used. When working on the invention, an ABI PRISM® 7500 Sequence Detection System, Applied Biosystems, USA was used. Each reaction was repeated 3 times in a volume of 25 μl. In the work, a comparative, or ddCt, method is used, which allows one to evaluate changes in the mRNA level with a double comparison: of the studied gene with a control gene between different samples. Reactions were carried out in relative measurement mode (RQ-relative quantification software, Applied Biosystems, USA). For the reactions, the prepared reaction mixtures Synthol (Russia) were used. Reaction conditions: 10 min at 95 ° C (“hot start” to activate DNA polymerase) and then 40 cycles: 15 sec at 95 ° C (denaturation) and 1 min at 60 ° C (annealing with primers and elongation) . Standard curves i.e. curves of CT versus decimal logarithm of the amount of cDNA introduced (log C0) for the studied cDNA sequences and calculation of amplification efficiencies for each sequence were calculated using ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, United States). Real-time PCR results were analyzed using ABI Prism 7500 SDS Software Version 2.0.3 (Applied Biosystems, USA) in accordance with the recommendations of Applied Biosystems. For the reactions used 10 pcM and 10 pcM primers and linear destructible probe (TaqMan®), respectively. As a control gene, the gene of the ribosomal protein Rpl32 was used. The following pairs of primers and probes were used for amplification:

для гена Rpl32: праймеры Rpl32dir 5′-CCAGCATACAGGCCCAAGATC-3′, Rpl32rev 5′-ACGCACTCTGTTGTCGATACC-3′, зонд - FAM-CGCACCAAGCACTTCATCCGCCAC-BHQ1;for the Rpl32 gene: primers Rpl32dir 5′-CCAGCATACAGGCCCAAGATC-3 ′, Rpl32rev 5′-ACGCACTCTGTTGTCGATACC-3 ′, probe - FAM-CGCACCAAGCACTTCATCCGCCAC-BHQ1;

для гена Cyp6g1: праймеры Cyp6g1f 5′-GCGATCCATTGGGCTATAAT-3′, Cyp6g1r 5′-CCAATCTCCTGCATAAGGGT-3′, зонд - FAM-TCGCACCAAGCTGACTCCCG-BHQ1;for the Cyp6g1 gene: primers Cyp6g1f 5′-GCGATCCATTGGGCTATAAT-3 ′, Cyp6g1r 5′-CCAATCTCCTGCATAAGGGT-3 ′, probe - FAM-TCGCACCAAGCTGACTCCCG-BHQ1;

для гена CG1681 (GST-theta): праймеры CG1681f5′-TTCGCACCCACTCTAGTCAC-3′, CG1681r 5′-GCTCGATTGGTTCAGGAAAT-3′, зонд - FAM-TCAACGAGATGTCGCAGCCACTC-BHQ1;for CG1681 gene (GST-thet a ): primers CG1681f5′-TTCGCACCCACTCTCTAGTCAC-3 ′, CG1681r 5′-GCTCGATTGGTTCAGGAAAT-3 ′, probe — FAM-TCAACGAGATGTCGCAGCCACTC-BHQ1;

для гена ss: праймеры SSdir 5′-CGAAGGCGACGCAACGG-3′, SSrev 5′-GATGCCGCTTTGATGGATTGC-3′, зонд - FAM-AGCCTGAAGCCGCCGCCCAAG-BHQ1.for the ss gene: primers SSdir 5′-CGAAGGCGACGCAACGG-3 ′, SSrev 5′-GATGCCGCTTTGATGGATTGC-3 ′, probe — FAM-AGCCTGAAGCCGCCGCCCAAG-BHQ1.

В наших экспериментах зонды были синтезированы в компании «Синтол» (Россия), олигонуклеотидные праймеры - в компании «Литех» (Россия). Анализ продуктов ПЦР-РВ проводили в 2% агарозном ТАЕ-геле. Все продукты амплификации имели ожидаемый размер.In our experiments, probes were synthesized in Syntol (Russia), oligonucleotide primers in Litech (Russia). The analysis of PCR-PB products was carried out on a 2% agarose TAE gel. All amplification products had the expected size.

Результаты анализа уровня транскрипции CG1681-, CYP6G1- и ss-генов у анализируемых мух представлены на фиг.7.The results of the analysis of the level of transcription of CG1681, CYP6G1 and ss genes in the analyzed flies are presented in Fig.7.

Комплексная оценка свойств серотонина позволяет отнести его к веществам, обладающим радиопротекторным действием. Основанием для этого является зарегистрированное нами существенное улучшение сегментации тарзальных структур конечностей имаго ssaSc, подвергнутых в личиночный период развития рентгеновскому облучению в сочетании с действием серотонина. Улучшение, выражается в увеличении числа тарзальных сегментов до четырех-пяти при стопроцентной выживаемости. По-видимому, причиной этого является повышение уровня транскрипции ss-гена в 6 раз (фиг.7).A comprehensive assessment of the properties of serotonin allows you to attribute it to substances with a radioprotective effect. The reason for this is the significant improvement in the segmentation of the tarsal structures of the extremities of the ss aSc adults, which were subjected to x-ray irradiation in combination with the action of serotonin during the larval period of development. Improvement is expressed in an increase in the number of tarsal segments to four to five with one hundred percent survival. Apparently, the reason for this is to increase the level of transcription of the ss gene by 6 times (Fig.7).

Совокупность признаков изобретения в виде использования мух Drosophila melanogaster, сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации ss- и CG5017-генов, для оценки испытуемого вещества по способности корректировать вызванные радиационным излучением нарушения развития конечностей имаго и транскрипции CG1681- и CYP6G1- и ss- генов позволяет обеспечить получение технического результата в виде эффективного быстрого направленного отбора и определения свойств веществ с токсикопротекторными, радиопротекторными, токсикосенсибилизирующими и радиосенсибилизирующими свойствами.The totality of the features of the invention in the form of the use of Drosophil a mel a nog a ster flies combining hypomorphic mutations of the ss and CG5017 genes in its genome to evaluate the test substance for its ability to correct disturbances in the development of adult limbs and transcription of CG1681 and CYP6G1 and caused by radiation ss-genes allows you to obtain a technical result in the form of effective fast directed selection and determination of the properties of substances with toxicoprotective, radioprotective, toxicosensitizing and radiosensitizing possessing properties.

Изобретение предназначено для использования в фармакологических фирмах и научно-исследовательских институтах медицинского и биологического профиля, для лабораторно-экспериментальной оценки фармакологических, токсикологических и фармацевтических свойств веществ с предполагаемыми токсикопротекторными, радиопротекторными, токсикосенсибилизирующими и радиосенсибилизирующими свойствами, при изучении свойств веществ, способных повышать или понижать токсичность действия ионизирующего излучения на биологический объект, с целью вынесения рекомендаций и заключений по их применению. Использованная в изобретении линия мух содержат мутации высококонсервативных генов, приводящих к нарушениям развития и метаболизма по сценариям, схожим как у мухи, так и у человека. Поэтому предлагается использовать их в качестве чувствительной тест-системы поиска фармацевтических средств, способных влиять на токсическое действие радиации и других экзогенных и эндогенных факторов. Найденные при использовании предлагаемого изобретения фармацевтические агенты могут оказаться востребованными также в геронтологии, так как с увеличением возраста у человека возрастает риск мозаичного возникновения соматических мутаций.The invention is intended for use in pharmacological firms and research institutes of a medical and biological profile, for laboratory and experimental evaluation of the pharmacological, toxicological and pharmaceutical properties of substances with alleged toxicoprotective, radioprotective, toxicosensitizing and radiosensitizing properties, when studying the properties of substances that can increase or decrease toxicity action of ionizing radiation on a biological object, in order to Senia and recommendations on the application of their findings. The line of flies used in the invention contains mutations of highly conserved genes, leading to developmental and metabolic disorders according to scenarios similar to both a fly and a human. Therefore, it is proposed to use them as a sensitive test system for searching for pharmaceutical agents that can affect the toxic effect of radiation and other exogenous and endogenous factors. Pharmaceutical agents found using the present invention may also be in demand in gerontology, since with increasing age, a person has an increased risk of mosaic occurrence of somatic mutations.

ИсточникиSources

1. (KR 20120020820 (A) - SCREENING METHOD OF A TOXIC MATERIAL POLLUTING INTERIOR ATMOSPHERE USING DROSOPHILA MELANOGASTER).1. (KR 20120020820 (A) - SCREENING METHOD OF A TOXIC MATERIAL POLLUTING INTERIOR ATMOSPHERE USING DROSOPHILA MELANOGASTER).

2. Jux B. et al. 2011 Journal of Investigative Dermatology 131, 203-210.2. Jux B. et al. 2011 Journal of Investigative Dermatology 131, 203-210.

3. Dranovsky et al. 2011, Neuron 70, 908-923, June 9, 2011.3. Dranovsky et al. 2011, Neuron 70, 908-923, June 9, 2011.

4. Dubnau et al., 2003, Current Biology, Vol.13, 286-296, February 18.4. Dubnau et al., 2003, Current Biology, Vol. 13, 286-296, February 18.

5. Кузин Б.А. и др. 2010. Онтогенез. 2010. Т.41. №5. С.364-370.5. Kuzin B.A. et al. 2010. Ontogenesis. 2010.V. 41. No. 5. S.364-370.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ оценки фармакологических и токсикологических свойств веществ - радио-, токсикопротекторов и радио-, токсикосенсибилизаторов заключающийся в том, что в питательную среду личинок и мух Drosophila melanogaster дикого типа и сочетающих в своем геноме гипоморфные мутации ss- и CG5017-генов вносят исследуемое вещество, облучают личинок или мух ионизирующими лучами дозой в 1-10 рентген, облученных имаго фиксируют в этиловом спирте и в жидком азоте, оценивают жизнеспособность, структуры конечностей и уровень транскрипции генов CG1681, CYP6G1 и ss, сравнивают полученные характеристики мух, выращенных на среде, содержащей исследуемое вещество, и мух, выращенных на среде, не содержащей исследуемое вещество, облученных и необлученных и определяют фармакологические свойства вещества по результатам сравнения жизнеспособности, количества тарзальных сегментов конечности и уровня транскрипции генов CG1681, CYP6G1 и ss у мух всех сформированных групп. A method of evaluating the pharmacological and toxicological properties of substances - radio, radio and toksikoprotektorov, toksikosensibilizatorov consists in that the medium of the larvae and flies Drosophil a mel a nog a ster wild type and combining its genome ss- hypomorphic mutations and genes CG5017- the test substance is introduced, the larvae or flies are irradiated with ionizing rays in a dose of 1-10 x-rays, the irradiated adults are fixed in ethanol and liquid nitrogen, the viability, limb structures and transcription level of the CG1681, CYP6G1 and ss genes are assessed, p The obtained characteristics of flies grown on a medium containing a test substance and flies grown on a medium not containing a test substance, irradiated and non-irradiated, determine the pharmacological properties of the substance by comparing the viability, the number of tarsal limb segments and the level of transcription of genes CG1681, CYP6G1 and ss in flies of all formed groups.
RU2012155743/10A 2012-12-21 2012-12-21 Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers RU2534822C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012155743/10A RU2534822C2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012155743/10A RU2534822C2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012155743A RU2012155743A (en) 2014-06-27
RU2534822C2 true RU2534822C2 (en) 2014-12-10

Family

ID=51215979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012155743/10A RU2534822C2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534822C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020086895A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Scivera LLC Computer-implemented method for quantifying chemical hazard assessment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120020820A (en) * 2010-08-31 2012-03-08 서울시립대학교 산학협력단 Screening method of a toxic material polluting interior atmosphere using drosophila melanogaster

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120020820A (en) * 2010-08-31 2012-03-08 서울시립대학교 산학협력단 Screening method of a toxic material polluting interior atmosphere using drosophila melanogaster

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WASSERKORT R. ET AL., Screening toxic effects of volatile organic compounds using Drosophila melanogaster., J Appl Toxicol, 1997 Mar-Apr, 17 (2), abstract. . PANDEY UB ET AL., Human disease models in Drosophila melanogaster and the role of the fly in therapeutic drug discovery, Pharmacol Rev, 2011, Jun 63 (2), abstract *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020086895A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Scivera LLC Computer-implemented method for quantifying chemical hazard assessment

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012155743A (en) 2014-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chakravarty et al. Chronic unpredictable stress (CUS)-induced anxiety and related mood disorders in a zebrafish model: altered brain proteome profile implicates mitochondrial dysfunction
Yu et al. clusterProfiler: an R package for comparing biological themes among gene clusters
Fan et al. Rapamycin preserves gut homeostasis during Drosophila aging
Girardot et al. Genome wide analysis of common and specific stress responses in adult Drosophila melanogaster
Mohan et al. Regulation of ribosomal RNA synthesis and its bearing on the bobbed phenotype in Drosophila melanogaster
Wang et al. Ethanol exposure induces differential microRNA and target gene expression and teratogenic effects which can be suppressed by folic acid supplementation
Seong et al. Genome-wide analysis of low-dose irradiated male Drosophila melanogaster with extended longevity
AU2014322691B2 (en) Biological control of insects
Calla et al. A genomic perspective to assessing quality of mass-reared SIT flies used in Mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata) eradication in California
CN111840514B (en) Application of CILP2 in preparation of medicine for improving heart aging and myocardial hypertrophy
CN110484615A (en) LncRNA regulates and controls the polarized application of macrophage in vital myocarditis
CN113134011B (en) Application of miR-129 in preparation of product for treating depression
RU2534822C2 (en) Method of estimating pharmacological and toxicological properties of substances - radio-, toxicoprotectors and radio-, toxicosensibilisers
Sidorov et al. Induction of tumor clones in D. melanogaster wts/+ heterozygotes with chemical carcinogens
Steinert et al. A novel method for visualizing in-vivo rates of protein degradation provides insight into how TRIM28 regulates muscle size
CN111840556B (en) Use of matrix metalloproteinase inhibitors against nuclear radiation
Zhang et al. Deficiency of nde1 in zebrafish induces brain inflammatory responses and autism-like behavior
CN110890133B (en) Application method of acute reaction period protein SAA1 in constructing model for predicting lethality after ionizing radiation or preparing kit and reagent
Ashman et al. Murine candidiasis: sex differences in the severity of tissue lesions are not associated with levels of serum C3 and C5
Dere et al. Identification of sperm mRNA biomarkers associated with testis injury during preclinical testing of pharmaceutical compounds
Khaerani et al. Curcumin-mediated alleviation of dextran-induced leaky gut in Drosophila melanogaster
Whitehead et al. PTH-075 The effect of storage conditions on the stability of faecal calprotectin
Baumgart et al. Mitohormetic effects of rotenone drastically depend on age
CN111500694B (en) Application of Baz2b gene as target in senescence alleviation
Hamada et al. Characteristics of mitochondrial DNA in the peripheral blood cells of residents of Kazakhstan around Semipalatinsk nuclear test site

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about author(s)